第1章 いつも使うが、意味を聞かれると困る単位 |
電磁気に関する他のすべての単位はアンペアから アンペア-ローレンツカを測ることで電流を測る 10 |
1Aの電流が流れると、1Wの電力が消費される電位差 ボルト-電圧と電流は違う 12 |
アンペアとボルトをかけ合わせるとワツト ワットと馬力-どんなエネルギー消費率を測るのにも使える 14 |
意味を聞かれると困る単位の筆頭 デシベル-無次元の特殊な「単位」 16 |
音や信号の振幅の比の自然対数の値 ネーパ-ポピュラーではないけれど 18 |
周期的な運動や振動が1sに何回繰り返されるかを測る ヘルツ-関東では50Hz、関西では60Hz 20 |
カロリーとカロリー カロリーとキロカロリー-大文字と小文字で1000倍違う 22 |
すべてのエネルギーはジュールで測ることができる ジュール-相対性理論のヒントもここに 24 |
誰もが知っている単位だけれど 日と年-現在では南中をもとに1sを決めたりしない 26 |
情報量はOや1の数字の個数で測られる ビット-情報量とエントロピーとは本質的に同じもの 28 |
アルファベットや数字を1文字表すためのデータ量 バイトとキ□バイト-1000か1024か、それが問題 30 |
大気圧の何倍に相当するか測る単位が「気圧」 ヘクトパスカルとミリバールと気圧-世間は小数点の使用を嫌う 32 |
ひと昔前まで血圧を測るのに使われた水銀柱圧力計 水銀柱ミリメートル(別名トル)-いまではピンとこない単位? 34 |
マグニチュードが1大さいと、地震のエネルギーは32倍 マグニチュード-定義は統一されてないけれど 36 |
ヒトの感覚にかかわるSI星本単位はカンデラのみ カンデラとルクスとルーメン-1cdの紫の光を得るには 38 |
1オクターブ上がるごとに周波数は2倍 オクターブ-ヒトの耳は対数的? 40 |
コラム 決して使われない単位・定数① メガデス(megadeath) 42 |
第2章 めったに使わないが、やはり知らないと困る単位 |
電荷の間に働く力は距離の2乗に反比例する クーロン-電子はマイナスからプラスに流れる 44 |
電子が電場に押されながら移動すると、エネルギーを得る 電子ボルト-電子のカロ速装置は工業的応用性の高い技術 46 |
ある物質に含まれる放射性核種が1sに崩壊する数 ベクレル-放射線と放射能は意味が這う 48 |
生体への影響を測る単位の定義はややこしい グレイとシーベルト-この2種の単位が必要なわけ 50 |
絶対零度とは、物体から熱エネルギーを完全に奪ったときの温度 ケルビン①-絶対零度がOK 52 |
温度は熱の伝わる向きを指定する量 ケルビン②-温度は電子ボルトでも表せる 54 |
抵抗のある物体に電圧をかけると電流が流れる オーム-電圧/抵抗=電流 56 |
電気抵抗の逆数を表したもので、別の物理現象を表してはいない ジーメンスとモー-抵抗の逆数はどんなとき必要なのか 58 |
コンデンサの「性能」を表す電気容量を測る ファラド-高周波を通過させ、低周波を遮断する 60 |
磁場の中に電流(電線)を置くと力が働く テスラー「磁場」という用語は「磁束密度」と同義 62 |
電気の量はクーロンで測り、磁気の量はウェーバで測る ウェーバ-電荷の性質と磁荷の性質はよく似ている 64 |
誘導係数という理解しにくい物理量を測る ヘンリー①-電磁誘導の原理をそのまま利用した変圧器 66 |
電磁気の単位を組み合わせて現れるもの ヘンリー②-特定の周波数の信号を受信する 68 |
濃度や存在比などに使われる単位で、百万分のいくつかを表す ppm-年末ジャンボ宝くじの一等は全くじ中の0.1ppm 70 |
なぜ角度を度で測らす、弧の長さで表すのか ラジアンとステラジアン-三角関数を計算するのに便利 72 |
度は伝統的な平面角の単位 度と分と秒-視力0.1で見分けられる切れ目の間隔は? 74 |
月ロケットでは瞬間最大8Gの加速度がかかる G-「100キ□の力」という表現 76 |
最新のゲーム機は単独の計算機としても高速 フロップス-計算機の計算速度の単位 78 |
衝撃波の性質はマッハ数によって変化する マッハとワープ-ワープは速度を表す想像上の単位 80 |
コラム 決して使われない単位・定数② ウェーバwb 82 |
第3章 日常のスケールを超越する天文学的単位と定数 |
キロ、メガ、ギガときてヨタ 大きな単位-接頭語は必要ない? 84 |
「天文学的な数」で思い浮かべる単位 光年-日常のスケールを超越した大きな単位 86 |
地球から太陽までの距離 天文単位-太陽系内の描写に便利な単位 88 |
「視差が1秒となる距離」って何? パーセク-天体の実際のサイズと見かけの大きさの変換が簡単 90 |
我々の銀河系の恒星のほとんどは太陽質量程度以下 太陽質量-文字どおり太陽の質量を表す 92 |
白色矮星か、超新星爆発か チャンドラセカール質量-我々の太陽の将来は白色矮星 94 |
研究者もアマチュアも毎晩使っている単位 等級-星の明るさを表す数値 96 |
宇宙の高速現象を測る単位 光速①-速度と光速の比を表すβとγ 98 |
遠ざかる星は赤く、近づいてくる星は青く見える z-赤方偏移のみならす距離と歴史のパラメータ 100 |
遠くの銀河ほど速い速度で遠ざかっている ハッブル定数-どの測定方法が信頼できるかは議論の的 102 |
宇宙の年齢に近い値 ハッブル時間-ハッブル定数の逆数 104 |
太陽の恵みはまるで桁違い 太陽定数-太陽から受ける放射量 106 |
「」は太陽を表す占星術の記号 太陽光度と太陽半径-天体の光度や大きさを測るのに使われる 108 |
地球は完全な球ではなく「上下に」つぶれた形 地球半径とメートル-メートル原器はもう使われていない 110 |
コラム 決して使われない単位・定数③ 五劫のすりきれ 112 |
第4章 極微の世界の単位と定数 |
ミり、マイクロ、ナノテクノロジー 小さな単位をつくるSI接頭語 114 |
ナノテクとカーボン・ナノチユーブ ナノメートル-半径は1nm程度のカーボン・ナノチューブ 116 |
「モル」は何を測るものか モル-日常生活にはあまり縁がないが、化学者にはとても大事 118 |
生化学者には必須の単位 ダルトン-原子量の単位 120 |
化学物質の量から電荷を測定 ファラデー-1molの陽子の電荷 122 |
生命はナノテク装置 カタール-酵素(活性)を測る単位 124 |
DNAの文字列からタンパク質が生産されている キロベース-1000塩基対を表す 126 |
印刷分野で活躍する単位 ピコリットル-高精度測定には向かない単位 128 |
太陽のスペクトラムから生まれた単位 オングストローム-光の波長や結晶の格子間隔を表す 130 |
「納屋の壁にもあてられない」とは パーン-ウラン原子核の断面積は1b程度 132 |
π中間子の届く距離 フェルミとユカワ-粒子の半径を測る単位 134 |
短時間パルスの生成は大変高度な技術 フェムト秒-光でさえ1fsの問には0.3μmしか進めない 136 |
コラム 決して使われない単位・定数④ グーゴルとグーゴルプレックス 138 |
第5章 単位とは切っても切れない関係にあるのが定数 |
この世の電荷はeの倍数になっている 素電荷-あらゆる電気現象のもととなる物理定数 140 |
実験で測定する値を定義するとはどういうことか 光速②-定数の中の定数 142 |
我々の体の重力が地球を同じ力で引っ張っている 重力定数-測定が難しく、精度は貧弱 144 |
量子力学は常識に反して理解しがたい法則 プランク定数-量子力学で大活躍する手ごわい物理定数 146 |
ゾウリムシの質量と同じくらいのプランク質量 プランク質量-プランク定数に比べるとなんだか大きい 148 |
プランク時間に光速を掛けるとプランク長さ プランク寺間とプランク長さ-現在の量子力学の適用限界を示す量 150 |
量子力学は原子の構造を記述するために発明された体系 ボーア半径とハートリー・エネルギー-原子の構造を理解するための定数 152 |
アンペアの定義から、さまざまなものが定まる 真空の透磁率と誘電率-アンペアの定義から定まる磁場と電場の量 154 |
宇宙まで行かなくても12gの炭の中にも天文学的数字はある アボガドロ数-1molの物質に含まれる粒子の個数 156 |
実用されるのはせいぜい10の京くらいまでか 無量大数とセンティリオン-日英の実用的ではない大きな数 158 |
奇抜すぎる着想はいまだ証明されてない ディラック数-10という大きな数が示すもの 160 |
微小な定数をつくるには、莫大な定数で割り算すればよい ボルツマン定数-気体の体積と圧力をアボガドロ数で割った数 162 |
この世にはさまざまな粒子が飛び交っている 電子質量-素粒子のうち、質量が安定で高精度の測定が手軽にできる 164 |
物理定数をいじって宇宙の原理を解明しようとする試み 微細構造定数-これはトンデモ数なのか? 166 |
ジョセフソン効果は電圧標準として便利 ジョセフソン定数-電圧を精度よく得るために重宝する 168 |
量子ホール効果は抵抗標準として便利 フォン・クリッツィング定数-量子ホール効果抵抗を求める 170 |
コラム 決して使われない単位・定数⑤ グラハム数 172 |
SIには7個の基本単位がある SI-「国際度量衡総会」という機関が定める「国際単位系」 174 |
フランスでメートルは誕生した メートル-SIの代表で、基本単位中の基本単位 176 |
1kgは国際キログラム原器の質量 キログラム-いまだに原器に定義を頼っている単位 178 |
地球の自転周期から正確に秒を定義するわけにはいかない 秒-始まりは地球の自転を計測したが 180 |
アンペアの定義より便利な電圧標準/抵抗標準 アンペア-アンペアの定義の変遷と矛盾 182 |
非SI単位系の筆頭はCGS単位系 CGS単位系vs.MKS単位系-大数学者ガウスがつくったCGS単位系 184 |
MKSA系に負けす劣らす整備されているCGSガウス系 CGS単位系その2-すたれるどころかますます盛ん 186 |
亜流電磁気単位系のいろいろ フランクリンとビオ-百家争鳴の電磁気単位 188 |
基礎物理定数を掛けたり割ったりして新しい定数をつくる 自然単位系-理論物理には適している単位系 190 |
ミクロは粒子は波と粒子の両方の性質をそなえる 自然単位系その2-コンブトン波長と呼ばれる定数 192 |
水素原子の静電エネルギー「ハートリー」という単位 原子単位系-すべて原子を記述する物理量から選ばれている 194 |
コラム 決して使われない単位・定数⑥ 小さな数の単位 196 |
第7章 どっこい生きてる野良単位-単位と権力と市民とフィート |
英国単位①ヤード・ポンド法 ヤード・ポンド-不合理で不可思議だが伝統的 198 |
英国単位②体積の単位 オンス-長さの単位と独立にに体積の単位がある 200 |
尺貫法 日本の伝統的な単位系 尺、貫-明治政府による整備 202 |
尺貫法のルーツは古代中国にたどりつく 台、升、坪-日本の生活に根差した単位 204 |
近代日本の単位系の扱いをまとめよう カラット、匁、卜ロイオンス-海賊の宝箱を測る単位? 206 |
航海・航空業界の野良単位 海里、ノット、点-海と空で使われる単位 208 |
数奇な運命を生き延びたしたたかな単位 斤-食パンを購入する際にのみ用いられる特殊な単位 210 |
質量の単位と船舶の体積を表す2つのトン t、T、屯-メートル法とヤード・ポンド法 212 |
広く使われている通貨の単位 円、ドル、ユーロ-時々刻々変化するそのレート 214 |
コラム 決して使われない単位・定数⑦ マルク、フラン、リラ 216 |
第1章 いつも使うが、意味を聞かれると困る単位 |
電磁気に関する他のすべての単位はアンペアから アンペア-ローレンツカを測ることで電流を測る 10 |
1Aの電流が流れると、1Wの電力が消費される電位差 ボルト-電圧と電流は違う 12 |
アンペアとボルトをかけ合わせるとワツト ワットと馬力-どんなエネルギー消費率を測るのにも使える 14 |
意味を聞かれると困る単位の筆頭 デシベル-無次元の特殊な「単位」 16 |
音や信号の振幅の比の自然対数の値 ネーパ-ポピュラーではないけれど 18 |